science >> Wetenschap >  >> Chemie

Mechanisme van Cl-geïnitieerde oxidatie van methacroleïne onder NOx-vrije omstandigheden

Fig. 1. Foto-ionisatie massaspectra verkregen (a) zonder O2 en (b) O2 . toevoegen in de snelstroombuis. Krediet:Lin Xiaoxiao

Chlooratomen (Cl) zijn reactiever in de atmosfeer dan andere oxidanten. De laatste jaren zien onderzoekers verhoogde concentraties van CI-precursoren in het binnenland. De atmosferische oxidatiereactie veroorzaakt door Cl wordt steeds belangrijker.

Methylacroleïne (MACR) is een belangrijk tussenproduct bij de atmosferische oxidatie van biogeen isopreen. De oxidatie en afbraak van MACR spelen een essentiële rol bij de vorming van atmosferische ozon en secundaire organische aerosolen.

Een team van onderzoekers onder leiding van Prof. Zhang Weijun van de Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS), onderzocht onlangs Cl-geïnitieerde oxidatiereacties van MACR onder stikstofoxiden (NOx )-vrije omstandigheden, door gebruik te maken van een zelfgemaakte foto-ionisatie time-of-flight massaspectrometer, aangevuld met theoretische berekeningen.

In deze studie gebruikten de onderzoekers een microgolfontladingsbuisreactor om de oxidatiereactie van Cl + MACR te onderzoeken. Belangrijke soorten zoals intermediaire radicalen en producten tijdens het oxidatieproces werden online gedetecteerd en bevestigd in foto-ionisatiemassaspectra.

De resultaten toonden aan dat de reactie van MACR met Cl-atomen de C4 . zou kunnen genereren H5 O en C4 H6 OCl-radicalen via respectievelijk waterstofabstractie en de toevoeging van een Cl-atoom aan de C=C dubbele binding.

Fig. 2. Reactiemechanismen van Cl-geïnitieerde oxidatie van MACR onder NOx-vrije omstandigheden. Krediet:Lin Xiaoxiao

"Dit is de eerste keer dat de voorbijgaande C4 H5 O en C4 H6 OCl-radicalen worden hier experimenteel gedetecteerd", zegt Lin Xiaoxiao, eerste auteur van de studie.

De C4 H5 O en C4 H6 OCl-radicalen kunnen reageren met zuurstof om de overeenkomstige peroxyradicalen C4 . te produceren H5 OO2 en C4 H6 OClO2 . Onder lage NOx-omstandigheden zouden deze peroxyradicalen bimoleculaire reacties uitvoeren met zichzelf en de HO2 radicalen.

In combinatie met theoretische berekening kunnen de verkregen specifieke producten worden geïdentificeerd in de foto-ionisatiemassaspectrometrie.

Dit werk verheldert de chemische mechanismen van Cl-geïnitieerde oxidatie van MACR, wat nuttig is om het chemische gedrag van MACR in de atmosfeer te begrijpen. + Verder verkennen

Essentiële rol van O2-gebrugde bicyclische verbindingen bij de vorming van secundaire organische aerosol